麻省理工学院（MIT）的研究人员开发出一种新型材料制造技术，可使材料在保持高强度和一定刚度的同时实现柔性特性。据《麻省理工新闻》报道，该团队通过采用结合微观支柱与编织结构的双网络微观设计达成这一突破。
研究团队首先在类有机玻璃聚合物上测试了该技术，使材料断裂前的延展性达到原始尺寸的四倍。该技术同样适用于玻璃、陶瓷和金属等材料，有望拓展至半导体等其他产业领域。
这种超材料设计的强度源自微观支柱与桁架结构，虽具备刚性但易脆。通过在线性支撑结构外围添加螺旋状线圈的线型结构，聚合物材料的延展性提升至原始尺寸的三倍，比仅采用基础晶格结构的材料高出约十倍。
“我们正在为超材料开辟新领域。”参与该研究的麻省理工学院副教授卡洛斯·波特拉（Carlos Portela）表示，“通过双网络金属或陶瓷的3D打印，不仅能大幅提升材料断裂所需的能量，还可显著增强其延展性。”
材料柔性提升的奥秘在于晶格框架内线型结构的结节与缠结设计。这种结构能吸收更多应力，当支柱出现裂纹时，由于能量在材料中的不均匀分布，裂纹不易扩散蔓延。
波特拉向《麻省理工新闻》解释：“想象这种编织网络就像缠绕在晶格上的意大利面。当整体晶格网络断裂时，这些断裂部分会带动周围结构，使所有'面条'与晶格碎片相互纠缠。这种机制增强了纤维间的摩擦与能量耗散。”
该技术有望应用于半导体领域，使制造商能生产可安装在服装等可穿戴设备上的柔性芯片。研究团队还在探索使用两种温度响应特性不同的聚合物构建结构，使材料在低温环境下更柔软顺从，在高温条件下更坚硬刚强。
虽然这项技术短期内难以应用于可穿戴设备，但相关进展让我们窥见了未来可能性。或许不久的将来，采用该技术芯片的智能服装或先进可穿戴设备将成为现实。
